氢轮机正在成为一种很有前途的技术，能够改变全球能源格局。这种类型的涡轮机使用氢气作为燃料发电，代表了应对气候变化挑战以及对清洁和可再生能源日益增长的需求的创新解决方案。
与化石燃料不同，氢能提供清洁燃烧 ，仅释放水作为副产品，使其成为向低碳经济过渡的关键参与者。
什么是氢轮机？
氢 轮机是一种将氢气的化学能转化为机械能，然后通过发电机转化为电能的装置。 它的工作原理是氢气与氧气燃烧，在高压和高温下产生水蒸气，然后驱动涡轮叶片，从而发电。该过程的特点是能够以最小的排放产生能源，水蒸气是唯一的直接副产品，与基于化石燃料的能源相比，它代表了一种清洁和可持续的能源选择。
什么是氢轮机，它的用途是什么？照片：胡安·迭戈·波罗
使用氢气作为能源的想法并不新鲜，但近几十年来，由于迫切需要找到化石燃料的可持续替代品，氢气在涡轮机发电中的应用势头强劲 。氢轮机的发展可以追溯到最早的氢气燃烧实验和理论，再到能够高效和大规模使用氢气涡轮机的先进技术的发展。
在早期阶段，重点更多地放在基础研究和了解氢的特性上，包括其潜在的高能效以及与其处理和燃烧相关的挑战。随着燃气轮机技术的发展，人们对改装这些机器以使用氢气作为燃料的兴趣也越来越大。氢气的高燃烧率、广泛的可燃性范围以及燃烧过程中达到的高温等技术挑战要求对涡轮机设计和控制系统进行创新。
在21世纪，减少温室气体排放和提高 能源可持续性 的压力成为全球势在必行，重大进展开始实现。加强了研究和开发，重点是提高氢轮机的效率，管理NOx（氮氧化物）排放，并调整现有的氢气使用基础设施。试点项目和商业演示开始展示这项技术的可行性，不仅在环境性能方面，而且在 它与电网的整合以及提供可靠和灵活能源的能力 方面。
氢气可以通过管道运输，例如计划在 2030 年之前在西班牙和法国之间运营的管道。
如今，氢轮机处于能源转型的最前沿，受益于绿色氢气（由可再生能源生产的氢气）生产方面的创新以及储存和分配技术的进步。随着技术的不断成熟和规模经济开始降低成本，预计氢涡轮机将在全球实现可持续、低碳能源未来的努力中发挥越来越重要的作用。
氢轮机的工作原理
它的运行虽然与传统的天然气涡轮机共享基本原理，但其特点是与使用氢气作为燃料相关的独特特性 。下面，我们将探讨与天然气轮机的工作原理、关键部件和根本区别。
正如我之前所说，氢涡轮机的运行原理是将氢的化学能转化为机械能，然后转化为电能。这个过程从氢气和氧气的混合物（通常来自空气）开始，氢气和氧气被送入涡轮机的燃烧室。点燃时，这种可燃混合物以热量的形式释放大量能量，使气体迅速膨胀，然后高速流过涡轮机叶片，推动其旋转。这种旋转运动被传递到发电机，发电机将机械能转化为电能。
在 FLEX4p 项目的这条推文中，我们有一个有助于理解它的动画：
以下是氢气涡轮机的关键部件
该项目FLEX4p
本文中的图片是FLEX4p项目的图片， 该项目 代表了旨在推进氢涡轮机技术的创新和战略举措，强调了欧盟和瑞士对向更清洁和更可持续的能源转型的承诺。该项目旨在开发和展示一种可以在 100% 氢气上高效运行的燃气轮机的可行性，这标志着大规模发电脱碳道路上的一个里程碑。
FLEX4p项目的主要目标是证明燃气轮机可以在高达 100% 的氢混合物下灵活运行，从而提供可行且可持续的能源解决方案，可以集成到现有基础设施中。该项目旨在克服与氢气燃烧相关的技术挑战，包括高温和燃烧速率的管理，以及我之前提到的氮氧化物 （NOx） 等有害排放的最小化。
氢不是能源，而是必须首先生产和储存的载体。照片：J.Roballo - iStock J.Roballo - iStock
为了实现其雄心勃勃的目标，FLEX4p项目涉及多个关键阶段，包括：
在这个项目中，我们有GT36涡轮机，这是意大利Ansaldo Energia的一项创新，已在德国投入使用，完全使用100%氢气。该涡轮机属于H级，以其复杂性和实现极高运行效率和温度的能力而著称。
GT36 能够产生超过 560 MW 的电力，能够为大约 500,000 户家庭供电。他们之所以能做到这一点，要归功于其燃烧室的设计，该燃烧室集成了两个互补的系统，以实现高工作温度，同时将排放保持在最低限度，而无需稀释剂。
该涡轮机还被证明能够从天然气平稳过渡到绿色氢气，从而展示了能源转型的关键操作多功能性，并代表了欧洲应对气候变化的努力向前迈出的重要一步。
到目前为止，Ansaldo安装的涡轮机可以使用含有高达40%氢气的混合物运行。 FLEX4p该项目的资金为870万欧元，旨在在未来三年内完成一项完全不使用碳氢化合物并仅依靠氢气运行的技术的开发。
引用：
本文翻译来自原文：Turbinas de hidrógeno: qué son, para qué sirven y por qué son clave para el medio ambiente (muyinteresante.com)
